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ゼノプス・レイビスのダブル排卵:新しい方法

研究によると、アフリカヒキガエルは二重排卵が卵の生産を増やすんだって。

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カエルのダブルオベレーショカエルのダブルオベレーション研究増えるよ。新しい方法でカエルを傷めずに卵の収穫量が
目次

アフリカツメガエル(Xenopus laevis)は、特に健康と生物学の分野で科学研究の重要なモデルとなってるカエルだよ。このカエルは、幹細胞研究や再生医療、がんやアルツハイマー病に関する研究など、いろんな分野で重要な発見に使われてきたんだ。大きな卵や胚を持ってるから、研究室で扱いやすいっていう利点もある。これらのカエルをより良く活用しながら、彼らの健康を守ることも重要で、健康な動物が信頼性の高い結果を出すからね。

現在のXenopusの使用法

Xenopus laevisを使う大半の研究室は、カエルから卵を取るための標準的な方法に頼ってる。この方法は、ホルモンを使ってカエルに卵を産ませるっていうもの。平均して、一匹のメスはかなりの数の卵を生むけど、研究者たちは通常、卵を産むサイクルの間にカエルを3ヶ月休ませるんだ。この長い休養期間の理由ははっきりしてないけど、カエルは現在のガイドラインより早く新しい卵を成熟させられるみたい。

自然界では、メスのXenopusカエルは繁殖シーズン中に何度も交尾することが多いんだ。研究室での実践は年々変わってきてて、いくつかの研究では、カエルが排卵間隔を短くしてもかなりの数の卵を産むことができることが示されているんだ。「二重排卵」っていう方法を使うアイデアも提案されていて、カエルに短い期間で卵を二回産ませることで、卵の数を倍にできるかもしれないって。

二重排卵の調査

二重排卵が実現可能かどうかを見るために、21ヶ月にわたる研究が行われた。研究者たちは、二重排卵を使った場合と伝統的な単一排卵方法とで、卵の数と質を比較したんだ。また、ストレスと関連するホルモンのコルチコステロンのレベルを測って、カエルの健康状態も確認した。

この研究では、二つのカエルグループが観察された。一つは三ヶ月ごとに卵を一回だけ産ませる標準的な方法に従い、もう一つは同じ期間に二回卵を産ませた。研究を行った人たちは、どのカエルがどのグループにいるか知らない状態で結果を偏りなく保ってた。

研究の結果

研究の結果、二重排卵グループのカエルは、単一排卵グループのほぼ二倍の卵を生んだんだ。二つのグループ間でカエルの健康状態に大きな違いはなかった。両方のグループから収集された卵は、受精率が似ていたけど、二重排卵グループの二回目の卵の受精成功率は少し低かったけど、その差は大きくなかったよ。

実験中のコルチコステロンのレベル

ストレスの指標となるコルチコステロンのレベルは、排卵の前後で測定された。どちらのグループも、排卵処理の後にこのホルモンのレベルが増加したんだけど、二重排卵を行ったカエルの方がその増加がやや顕著だった。このホルモンレベルの急上昇は一時的で、約一週間後には元に戻った。重要なのは、試験中にカエルの健康に持続的な影響は見られなかったことだね。

カエルの成長と健康

研究中、両グループのカエルの成長率が観察された。試験の終わりには、両グループでカエルの体重が同じように増加していて、排卵方法に関わらず全体的な健康が安定していることが示されたよ。

卵の生産と受精成功率は一貫していて、二重排卵プロセスがカエルに長期的に害を及ぼさないことが確認された。これは、研究に関わる動物の福祉を損なうことなく、この方法が使えることを示しているから重要なんだ。

発見の重要性

結果は、二重排卵方法がXenopus laevisを使う研究室にとって有益なアプローチになるかもしれないことを示唆してる。これは、より多くの卵を生産できるようにしつつ、より多くのカエルを使用しなくて済むから、動物使用の削減にもつながる。二重排卵のプロトコルを採用することで、コストと倫理的な観点の両方で大きな利益をもたらすかもしれないね。

結論と推奨

要するに、この研究は二重排卵がXenopus laevisから卵を集めるための伝統的な単一排卵方法の実行可能な代替手段であることを示している。カエルは健康で、より多くの卵を生み出し、長期的な悪影響は見られなかった。研究者たちは、効率を最大化し、研究に必要なカエルの数を減らすために、このプロトコルを導入することを勧めているよ。

結果は期待できるけど、考慮すべき点もいくつかある。試験中の条件にいくらかのばらつきがあったかもしれないし、さらなる研究がカエルが長期間ストレスにどう対処するかを明らかにするのに役立つかもしれない。そして、コルチコステロンのレベルの上昇は管理可能だとされても、カエルの福祉を優先して継続的なモニタリングが重要だよ。

二重排卵を進めることで、研究室は倫理的な研究実践を支援しつつ、Xenopus laevisが科学にもたらす貴重な洞察を得ることができるんだ。

オリジナルソース

タイトル: A double ovulation protocol for Xenopus laevis produces doubled fertilisation yield and moderately transiently elevated corticosterone levels without loss of egg quality

概要: The African claw-toed frog, Xenopus laevis, is a well-established laboratory model for the biology of vertebrate fertilisation and development. For ovulation, X. laevis females are usually injected with chorionic gonadotropin, whereupon they lay typically hundreds to thousands of eggs in a day. Animals are re-used after being rested for a minimum of three months. The literature suggests that adult females can lay much larger numbers of eggs in a short period. Here, we compared the standard "single ovulation" protocol with a "double ovulation" protocol, in which females were ovulated, then re-ovulated after seven days and then rested for three months before re-use. We quantified egg number, fertilisation rate (development to cleavage stage), and corticosterone secretion rate (a measure of stress response) over seven 3-month cycles. We found no differences in egg number-per-ovulation or fertilisation, and no long-term changes in any measures over the trial period. Corticosterone secretion was elevated by ovulation, similarly for the single ovulation as for the first ovulation in the double-ovulation protocol, but more highly for the second ovulation (to a level comparable to that seen following shipment). However, both groups exhibited the same baseline secretion rates by the time of the subsequent cycle. Double ovulation is thus transiently more stressful/demanding than single ovulation but within levels routinely experienced by laboratory X. laevis. Noting that "stress hormone" corticosterone/cortisol secretion is linked to physiological processes, such as ovulation, that are not necessarily harmful to the individual, we suggest that the benefits of a doubling in egg yield-per-cycle per animal without loss of egg quality or signs of acute or long-term harm may outweigh the relatively modest and transient corticosterone elevation we observed. The double ovulation protocol therefore represents a potential new standard practice for promoting the "3Rs" (animal use reduction, refinement and replacement) mission for Xenopus research.

著者: Jeremy B.A. Green, C. Moss, B. Vacca, J. Arnold, C. Hubens, D. M. Lynch, J. Pegge, C. A. Hosie, T. E. Smith

最終更新: 2024-02-09 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.08.579466

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.08.579466.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた biorxiv に感謝します。

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